Hannu Viitanen, FT Erikoistutkija, Valtion teknillinen tutkimuskeskus hannu.viitanen@vtt.fi 428 Puurakenteiden ja puutuotteiden kestävyyteen vaikuttavat monet seikat samanaikaisesti: puumateriaalin, pinnoitteiden tai suoja-aineiden ominaisuudet, rakenteiden suunnittelu ja toteutus, ympäristö ja säärasitukset, biologiset tekijät (home, laho, hyönteiset) sekä käyttöolot ja huolto. Perinteisesti puutuotteet ja puurakenteet on suojattu säätä, hometta ja lahoa vastaan ns. rakenteellisella suojauksella, puumateriaalin valinnalla sekä kemiallisesti erilaisilla kyllästysprosesseilla ja pintakäsittelyillä. Julkisivuissa on perinteisesti käytetty kuusta. Rakenteellinen suojaus tarkoittaa, että rakenteet pysyvät mahdollisimman kuivina niin, että kosteus, säärasitus tai biologiset vioittumisprosessit eivät pääse puuta pilaamaan tai riski on mahdollisimman pieni. Maan pinnan yläpuolisissa käyttökohteissa, käyttöluokka 3, rasitusolot ovat hyvin laajat ja monitahoiset, ja kestävyysvaatimukset vaihtelevat. Teollisesti kyllästetty puu on tarkoitettu ankariin rasitusoloihin (esim. käyttöluokka 4: maakosketusolot) ja käyttöluokassa 3 kyllästettyä puuta käytetään etenkin aidoissa, parvekkeissa, terasseissa ja puutarharakenteissa. Kyllästetyn puun käyttö on vähentänyt puun valinnan merkitystä, mutta valinnalla on edelleen merkitystä ja mahdollisuuksia puutuotteiden kehitystyössä ja käytössä. Monissa kohteissa voitaisiin kyllästetyn puun sijasta käyttää esimerkiksi männyn sydänpuuta. lehtikuusta, kuusta tai eri tavoin modifioitua puuta (esim. lämpöpuuta), mutta käyttöolot, kesto- ja käyttöikävaatimukset on selkeästi tiedostettava. Esimerkiksi pintakäsittelyn tarkoitus on suojata puuta kosteutta ja pintaan vaikuttavia biologisia rasituksia (home, sinistymä, levät, laho) vastaan, ja lievemmissä rasitusoloissa (esim. julkisivut) tämä on yleensä riittävä suojaustapa. Puumateriaalin valinnassa pitää ottaa huomioon puun luontainen kestävyys, puun laatu, pinnoitettavuus, suojattavuus, rakenteen toimivuus ja siihen kohdistuvat kuormitukset. Kestävyyden edellytyksenä on, että suunnittelu, rakenteelliset ominaisuudet, käyttöolot ja huolto on otettu huomioon. Puutuotteiden käyttöolot Rakennusmateriaalien kestävyys erilaisia rasituksia vastaan vaihtelee ja toisaalta myös kestävyydelle asetettavat vaatimukset vaihtelevat. Tämän vuoksi kestoikätarkastelu on usein hankalaa ja se vaatii useiden tekijöiden samanaikaista tarkastelua. Keskeisiä ohjeita puutuotteiden kestävyyden kannalta on esitetty standardeissa EN 335 (käyttöluokkien määritys), EN 350 (puumateriaalin luontainen kestävyys), EN 351 (kyllästetyn puun luokitus), EN 599 (suojaustarpeen määrittely käyttöluokkien suhteen) sekä EN 460 (vaatimukset puun luontaiselle kestävyydelle ja suojaustarpeille käyttöluokittain). Standardissa EN 335-1 on esitetty puutuotteiden suojauksen ja biologisen kestävyyden kannalta tärkeät käyttöolot ja -luokat (taulukko 1). Luokituksessa on tällä hetkellä 5 luokkaa. Tarkastelu pohjautuu ennakoituihin käyttöoloihin, ja se perustuu yleisluonteiseen tarkasteluun. Siinä ei ole otettu huomioon paikallisia rakenteellisia tai ilmastollisia oloja. Tämän vuoksi standardia pyritään CEN:ssa edelleen kehittämään, jotta se palvelisi entistä paremmin koko Euroopan tarpeita ja erilaisia rasitus- ja käyttöoloja ajatellen. Vastaavasti Eurocodissa on 3 käyttöluokkaa: 1, 2 ja 3. Ne ovat pääsääntöisesti vastaavat kuin EN 335-1 mainitut, mutta luokat 4 ja 5 on jätetty pois, koska ne eivät normaalisti kuulu puurakennusten käyttöluokkiin. Yleisenä ohjerajana biologisten vaurioiden välttämiseksi on, että materiaalien huokosilman suhteellinen kosteus pysyy alle 75 95 % RH (lämpötilasta, sijainnista ja kestoajasta riippuen). Käytännössä puun osalta raja vastaa alle 20 % vettä laskettuna puun kuivapainosta (kuva 1). Lahon kehittyminen vaatii märkää puuta, puun kosteus yli 25 30 % tai ilman suhteellinen kosteus puun huokosissa yli RH 95 % vastaava. Biologiset rasitukset ovat normaalisti peräisin pääasiassa ympäristöstä, mutta esimerkiksi kosteusvauriotapauksissa voivat itse rakenteet aiheuttaa tai lisätä niitä. Tyypillisiä biologisen rasituksen aiheuttajia ovat mikrobit, sienet ja hyönteiset.
Taulukko 1. Puun käyttöluokat biologisen rasituksen kannalta (EN 335-1) Luokka Kuvaus Kosteustila Mahdolliset biologiset rasitukset 1 Sisätila, katettu Kuiva Hyönteiset, termiitit (ilmastosta riippuen) 2 Katettu Tilapäinen kosteus Värivikaa aiheuttavat sienet, hyönteiset, termiitit 3 Ulkona, maan pinnan yläpuolella 3.1 katettu/ 3.2 säälle alttiina 4 Ulkona maa- tai vesikosketuksessa 4.1 lievä rasitus/ 4.2 ankara rasitus Lyhytaikaisesti kostea/useasti ja toistuvasti kostea Pääsääntöisesti/jatkuvasti märkä, vesikosketuksessa 5 Suolainen merivesi Jatkuvasti ankara kosteuskuormitus Hyönteiset, termiitit (ilmastosta riippuen), värivikaa aiheuttavat sienet, lahosienet Hyönteiset, termiitit (ilmastosta riippuen), värivikaa aiheuttavat sienet, lahosienet, katkolahosienet Kaikki yllä mainitut ja lisäksi merituholaiset Kestävyyden luokittelu ja tarvittava suojaus Puu on lunnon materiaali ja puumateriaalin luontainen kestävyys vaihtelee sekä puulajien että yksittäisten tuote-erien välillä. Puulajien luontainen kestävyys on luokiteltu standardissa EN 350-2. Luokitus perustuu ankarissa rasitusoloissa (maakosketus, altistuskokeet lahottajasieniä ja hyönteisiä vastaan) saatuihin tuloksiin. Tämän vuoksi luokitus antaa vain suuntaa-antavaa tietoa puulajien luontaisesta kestävyydestä, eikä se ole tarkoitettu sovellettavaksi kaikissa käyttöoloissa. Se antaa kuitenkin pohjan kestävyystarkastelulle ja tarvittavan suojauksen arviointiin yhdessä käyttöluokka tarkastelun kanssa (taulukko 2). Luokituksessa puulajit luokitellaan kestävyyden suhteen 5 luokkaan. Jokaisen luokan ja puulajin sisällä on kuitenkin vaihtelua, ja kestävyyden ja vaatimusten suhteen optimoitu luokitus lisäisi mahdollisuuksia tuotteiden käytölle ja kestävyysvaatimuksille erilaisissa rakenteissa ja käyttöoloissa. Puun säilyvyyteen liittyvät ominaisuudet ja lahonkestävyys perustuvat puun solurakenteeseen ja kemialliseen koostumukseen. Puun veden läpäisevyys, ts. se, kuinka paljon ja kuinka nopeasti puuhun imeytyy vettä, on tärkeä, ehkä tärkein puun kestävyyteen vaikuttava tekijä. Puun läpäisevyydellä tarkoitetaan lähinnä veden pääsyä puun solukkoon, mutta läpäisevyys ei suinkaan aina riipu puun tiheydestä. Männyn pintapuu on kuivanakin hyvin läpäisevä, vaikka sen tiheys on keskimäärin suurempi kuin sydänpuussa. Sydänpuussa puun solukko ja etenkin huokoset ovat polymeroituneiden uuteaineiden vaikutuksesta sulkeutuneet. Tuoreella kuusella puun läpäisevyys on suhteellisen hyvä, mutta puun kuivuessa solujen huokoskalvot sulkeutuvat niin, että kuusi ei kunnolla läpäise vettä kovillakaan nestepaineilla. Tämä on usein peruste kuusen valinnassa julkisivumateriaaliksi. Puun tiheys ei sellaisenaan suoraa vaikuta puun homeen tai lahonkestävyyteen. Puun säilyvyys riippuu viimekädessä puusolukon rakenteesta ja siihen kertyneiden uuteaineiden määrästä ja laadusta. Hyvin kestävissä trooppisissa puulajeissa on monia jopa allergisia reaktioita aiheuttavia aineosia. Fenolit, alkaloidit ja tanniinit tekevät niistä ankarissakin oloissa säilyviä. Kotimaisista lajeista etenkin tammen, männyn ja lehtikuusen sydänpuussa on sellaisia uuteaineita, joilla on merkitystä säilyvyyteen. Männyn sydänpuussa on puuta suojaavia yhdisteitä yleensä huomattavasti enemmän kuin männyn pintapuussa, minkä vuoksi männyn sydänpuu on keskimäärin pintapuuta kestävämpää (Viitanen et al. 2006). Sydänpuun valinta yleensä lisää rakenteen kestävyyttä, mutta tällöin on syytä ottaa huomioon käyttökohteeseen sopiva pintakäsittely-yhdistelmä. Puun kemiallista puunsuojausta tarvitaan, kun puuta käytetään kohteissa, joissa kosteusrasitus ylittää pitkäaikaisesti puun kosteuden 20 % raja-arvon. Käytännön osalta se tarkoittaa erilaisia kohteita, joita on kuvattu riskiluokituksessa (taulukko 2). Pohjoismaisista puulajeista lehtipuut kuten koivu ja haapa ovat luokassa 5 (ei kestävä), kun taas kuusi on luokassa 4 (jonkin verran kestävä), mänty ja lehtikuusi luokissa 4 tai 3 (jonkin verran tai kohtalaisesti kestävä). Monet tropiikin kestäviksi luonnehditut lehtipuulajit, kuten teak kuuluvat luokkiin 2 ja 1 (kestävä tai hyvin kestävä). Puumateriaalin kestävyys perustuu ensi sijassa puun kemialliseen koostumukseen ja tuotteeseen kodistuvaan kosteuskuormitukseen. Puutuotteiden valmistusprosessi on ensi sijassa valintaa ja jatkotyöstöä: prosessin eri vaiheissa pyritään puumateriaalin ja käsittelyjen valinta tekemään niin, että lopputuote on käyttöolojen 429
Taulukko 2. Puun kestävyysluokkien soveltaminen eri käyttöluokkiin (EN 460:1994). Käyttöikä Käyttöolokuvaus (EN 335) Puun kestävyysluokka (EN 350-2) 1 2 3 4 5 1 Sisätila, kuiva 0 0 0 0 0 2 Ulkona, säältä suojattu 0 0 0 (0) (0) 3 Ulkona, säälle altis 0 0 (0) (0)-(X) (0)-(X) 4 Maakosketus 0 (0) (X) X X 5 Valtamerikosketus 0 (X) (X) X X Taulukon selitykset: 0 (0) (0)-(X) (X) X Puun luontainen kestävyys riittävä Puun luontainen kestävyys normaalisti riittävä, mutta joissakin käyttökohteissa puun suojaus tarpeen (pintakäsittely usein riittävä suojaus) Puun luontainen kestävyys voi olla riittävä, mutta puulajista riippuen puun suojaus voi olla välttämätön (suojausmenetelmä voi vaihdella: kyllästys, pintakäsittely). Puun suojaus (kyllästäminen) on normaalisti tarpeen, mutta joissakin käyttöoloissa puun luontainen kestävyys voi olla riittävä Puun kyllästäminen on välttämätöntä 430 suhteen optimoitu. Männyn sydänpuun lahonkestävyyden laaja vaihtelu on tiedetty pitkään. Optimoimalla sydänpuun valinta ja liittämällä siihen käyttökohteen vaatimusten mukainen modifiointi ja/tai pintakäsittely saadaan tuote, joka normaaleissa käyttö- ja rasitusoloissa riittää varmistamaan puutuotteen ja -rakenteen kestävyyden. Tuotteen kestoiän kannalta tärkeitä tekijöitä ovat tällöin käyttökohteet, rakenteet ja niihin kohdistuvat rasitukset sekä huolto. Puumateriaalin modifiointi (esim. lämpökäsittely) lisää osaltaan tuotteen kestävyyttä. Puutuotteiden ja rakenteiden kestävyyden varmistaminen perustuu tulevaisuudessa entistä enemmän useiden tekijöiden huomioon ottamiseen samanaikaisesti. Tukkipuun ominaisuudet vaihtelevat. Puun perusominaisuuksien erot säilyvät tuotteessa, vaikka puu kyllästetään tai modifioidaan. Ulkonäön lisäksi tärkeitä ominaisuuksia ovat lujuus ja biologinen kestävyys (säänkesto, lahonkesto ja kestoikä). Laatuluokitusta ei ole tällä hetkellä ulotettu kestävyyteen ja säilyvyyteen. Tällä hetkellä laadut myydään sekaisin ja rakenteet joudutaan uusimaan silloin, kun heikoimmat ovat vioittuneet. Puutavaran ostaja ei useinkaan tiedä ominaisuuksien vaihtelusta, vaan pyrkii ostamaan halvinta lautaa. Tällöin saadaan sekalaista laatua, jossa lopputuloksen ratkaisee sen heikoin lenkki. Hyvin luokiteltuna tärkeiden ominaisuuksien kuten lujuuden tai lahonkeston suhteen lajiteltu paras neljännes kestäisi 2 3 kertaa sen mitä heikoin. Puun kannalta biologinen kestävyys on eräs keskeinen tekijä. Kosteus puolestaan vaikuttaa olennaisesti puumateriaalin biologiseen kestävyyteen. Tällä hetkellä puun biologista kestävyyttä mittaavat menetelmät on tarkoitettu selvittämään tuotteiden kestävyyttä erilaisia organismeja vastaan, jolloin kokeet usein tehdään worst case situation olosuhteissa. Kokeet tehdään sienten ja hyönteisten kannalta optimaalisissa oloissa joko laboratoriossa tai kenttäkokeilla. Käytännön rakentamisen oloissa tällaista tilannetta simuloivat ääritapaukset toteutuvat lähinnä vauriotapauksissa. Toisaalta jo Euroopassa rakenneratkaisut ja ilmasto-olot vaihtelevat laajasti, jolloin materiaalit joutuvat saman tyyppisissäkin rakenteissa (esim. käyttöluokan 3 kohteet) erilaisiin rasitusoloihin. Erikseen on vielä ns. kestävyyttä mittaavia performance kenttäkokeita, joiden toimivuuteen vaikuttavat olennaisesti paikalliset ilmasto-olot. Keskeinen havainto on, että nykyiset biologista kestävyyttä mittaavat standardisoidut menetelmät eivät tue sellaisenaan rakennustuotteiden kestoikäarviointia. Tulevaisuudessa etenkin tulosten hyödyntämiseksi pitäisi ottaa enemmän huomioon testaustapa, testauksen rasitusaika, kosteuskuormitus sekä kosteuden seuranta. Puun kemiallista suojausta käytetään silloin, kun puun biologista vioittumista tai vaurioitumista, lahoa, sinistymistä ja hyönteistuhoja ei voida torjua rakenteellisin keinoin. Rakentamiseen käytettävä puutavara käsitellään käyttöön hyväksytyillä suoja-aineilla. Kemiallisen suojauksen ohella on markkinoille tullut tai on tulossa myös erilaisia modifioituja puutuotteita. Pohjoismaissa kyllästetty puu on luokiteltu NTR:n esittämiin luokkiin (taulukko 3). Standardissa EN 351-1 on kaikkiaan 9 eri suojausluokkaa (P1 P9) sekä vaatimukset suoja-aineen tunkeumalle ko. luokissa. Kemiallinen suojaus voidaan tehdä eri tavoin: materiaalit käsitellään kosteuden imeytymistä estävillä tai vähentävillä aineilla sekä vaurio-or-
Taulukko 3. NTR:n kyllästysluokkien edellyttämät EU:n puusuojausluokat ja kyllästykselle asetetut vaatimukset (RT 21-10786) Kyllästysluokka Puusuojausluokka Kyllästykselle asetetut vaatimukset Suoja-aineen tunkeuma Tunkeutuneen suoja-aineen määrä M P 8 Tunkeutunut pintapuun läpi Täytettävä SYKE:n päätöksen ja NTR:n vaatimukset A P 8 Tunkeutunut pintapuun läpi " AB P 8 Tunkeutunut pintapuun läpi " B P 5 Vähintään 6 mm sivu- ja 50 mm pituussuuntaan " ganismeille myrkyllisillä tai niiden kasvua estävillä kemikaaleilla. Lisäksi puu voidaan modifioida niin, että se kestää paremmin myös mikrobeja vastaan. Suojaustarpeet vaihtelevat: pintakäsittelyaineissa tulee olla eliöitä vastaan tarkoitettuja tehoaineita sellaisissa rakennekohteissa, joissa materiaalit eivät säily riittävän kuivina (esim. pesutilojen pintamateriaalit, saumausaineet ja tiivisteet sekä säälle alttiiksi joutuvat ulkopinnat). Kohteissa, jotka altistuvat hyvin voimakkaalle kosteusrasitukselle (esim. maakosketuksessa olevat tai kosteutta siirtävään materiaaliin liittyvät osat, ulkorakenteet) tarvitaan jo voimakkaampaa suojausta (esim. painekyllästys, luontaisesti kestävä materiaali). Pintakäsittelyn valintaan vaikuttavat puumateriaali, käyttökohteet ja arvioidut huoltotarpeet. Terassi ja kalusteet suojataan usein läpäisevillä pinnoitteilla: kuullotteilla ja öljyillä, joissa huoltovälit ovat lyhyet, 1 3 vuotta, kuormituksesta ja halutusta lopputuloksesta riippuen. Julkisivuissa voidaan käyttää erilaisia pinnoitetyyppejä, mutta alustan laatu vaikuttaa tulokseen. Kestoikätarkastelu Rakennusten ja rakennusmateriaalien kestoikätarkastelu on monitahoinen kokonaisuus: materiaaleja, rakenteita ja käyttöoloja on hyvin erilaisia ja rakennusmateriaalien kestävyyteen vaikuttavat erittäin monet tekijät samanaikaikaisesti. Kestoikäongelman käsittelyyn on olemassa ISO standardin 15686 mukainen ns. kerroinmenetelmä. Käyttöluokan 3 rasitusoloja voidaan kuvata ns. riski-indekseillä koskien rakenteeseen ja materiaaliin kohdistuvia rasituksia. Vastaavasti materiaalin laatua, rakenteiden suunnittelua ja toteutusta sekä käyttöoloja sekä huollon tasoa voidaan kuvata indekseillä. Arviointi perustuu mm. käytännössä havaittuihin ongelma- ja vauriotapauksiin sekä käytettävissä oleviin kestävyystietoihin. Lisäksi ilmasto- ja käyttörasitukset on huomioitava erikseen. Kestävyys ja kestoikä kokonaisuudessaan on laaja kokonaisuus. Puutuotteiden, kuten myös lähes kaikkien rakennusmateriaalien kestävyyteen ja kestoikään, vaikuttaa moni tekijä samanaikaisesti, mutta merkittävimmin vesi eri muodoissaan. Puun suojauksessa kestävyys on usein rajattu biologiseen kestävyyteen, mutta rakentamisen ja EU:n rakennustuotedirektiivin kannalta kyseessä on laajempi käsite. Toki puutuotteiden kestävyyden kannalta biologiset rasitukset (mikrobit, home, laho, hyönteiset) ovat merkittäviä, mutta kestävyys- ja kestoikätarkastelussa tulee ottaa huomioon myös monet muut tekijät. Rakennusmateriaalien, tuotteiden ja rakenteiden kestävyyden tarkasteluun on kehitetty ja ollaan edelleen kehittämässä laajaa standardikokonaisuutta, ISO 15686 1-10. Kestävyystarkastelussa olennaista on useiden tekijöiden samanaikainen tarkastelu. Kestoikätarkastelu voidaan lyhyesti arvioida kaavalla ESL= RSL x f(a,b,c,d,e,f,g) jossa ESL= arvioitu kestoikä (estimated service life) RSL= reference service life (vertailukestoikä) A = Komponentin laatu: puun osalta puun luontainen kestävyys ja suojauskäsittelyt (Quality of components) B = Suunnittelun taso: esim. räystäät, sokkelit, rakenneyksityiskohdat (Design level) C = Asennuksen laatu: työn toteutus ja huolellisuus, vaatimusten mukaisuus (Work execution) D = Sisäolosuhteet: lämpötila, ilman suhteellinen kosteus kondenssi (Indoor environment), E = Ulko-olosuhteet kuten ilmasto, viistosateet, suojaavat ja altistavat tekijät (Outdoor Environment) F = Käyttöolot: kuormat, mekaaniset vaikutukset (In use conditions) G = Huollon taso: korjaukset, uudelleen maalaus jne. (Maintenance level) 431
RH (%) 100 95 1 C 90 5 C 85 10 C 80 20 C 75 70 0 10 20 30 Aika (viikkoja) RH (%) 100 95 90 0 C 85 5 C 80 10 C 75 20 C 70 0 4 8 12 16 20 24 Aika (kuukausia) Kuva 1. Homeen kehittymisen ja lahoamisen kriittiset kosteus- ja lämpöolot. Kuvassa 1 on esitetty tyypillisiä rakenteita käyttöluokituksen pohjalta arvioiden ja kuvassa 2 materiaalien ja rakenteiden käyttöikään vaikuttavat tekijät. Taulukossa 4 on esitetty puurakennuksen kestoikään vaikuttavia tekijöitä ja taulukossa 5 puun säänkestävyyteen ja käyttöikään vaikuttavia tekijöitä. Puutuotteiden käyttöolosuhteista riippuen puun luontaista kestävyyttä voidaan hyödyntää. Esimerkiksi pinnoitteet riittävät usein oloissa, joissa rasitukset ovat kohtalaiset, esimerkiksi monet käyttöluokan 3.1 kohteet: ulkoverhoukset, aidat, kalusteet, parvekkeet (säältä suojatut kohteet). Sen sijaan ankarimmissa oloissa on Taulukko 4. Puurakennuksen kestoikään vaikuttavia tekijöitä (Vesikari et al. 2001). Rakennuksen ominaisuudet, laatu Rakennusosan laatu Suunnittelun laatu Työn laatu Valmistus, varastointi, kuljetus Liitokset, muun rakenteen suojaus Valvonta, ammattitaito, ilmasto-olot työn suorituksen aikana, sääsuojaukset työn aikana Ympäristöolot Sisäympäristö Käyttöolot, sisäympäristön aggressiivisuus, ilmanvaihto Ulkoinen ympäristö Rakennuksen korkeus, sijainti, ilmansuunta, mikroilmasto, saasteet, sääolot Käyttö Käyttöolot Mekaaninen vaikutus, käyttäjäryhmä, kuluminen Huollon taso Huollon laatu ja tiheys Taulukko 5. Puun säänkestävyyteen ja käyttöikään vaikuttavat tekijät. Kerroin Tekijä Suunnitteluparametrit 432 A 1 Puumateriaali Puumateriaalin sään- ja lahonkestävyys, puulaji, modifiointi, dimensiot A 2 Pintakäsittely Pintakäsittelytyyppi ja sen ominaisuudet (kalvon paksuus, peittokyky, pintalämpötila) B Suunnittelu Rakenteet Yksityiskohdat Talon rakenne (räystäät yms.), yksityiskohdat, rakennetyyppi (pontti, lomalauta), tuulettuvuus, sahaussuunta, jatkokset, varasto, saumojen ja poikkipintojen suojaus, kiinnitys (naulat) C Rakentaminen/toteutus Yksityiskohtien ja suojauksen toteutus, kiinnityssuunta (pinta/sydän) puun kosteus/varastointi D Rakenteen käyttöolot Rasitusluokat, ulkoiset rasitukset E Säärasitus Ilman suunta, suojaava ympäristö, ilmasto-olot, viistosade F Käyttörasitus/sisäolot Rakenteen tai tilan käyttötyyppi (kosteuslähteet, lämmitys) G Vikojen korjaus ja huolto Vikojen huolto, huollettavuus, huoltomaalaus (peittomaalit/kuullotteet) ja sen viivästyminen, uusintamaalaustoimenpiteet
syytä huolellisesti arvioida puun luontainen kestävyys sekä sen riittävyys, etenkin terassit, laiturit ja muut lujuuden kannalta kriittiset kohteet. Tällöin kestävimmän sydänpuuaineksen valikointi ja optimointi pinnoitteiden kanssa lisää kestävyyttä, mutta tarkastelu on tehtävä huolellisesti turvallisuustekijät huomioon ottaen. Julkisivut altistuvat vaihteleville säärasituksille. Materiaalit (puumateriaali, pinnoitteet), rakenteet ja rasitukset vaikuttavat olennaisesti tarvittaviin huoltotoimenpiteisiin. Vikojen huolto ajoissa vaikuttaa puolestaan merkittävästi koko rakenteen tai rakenneosan kestävyyteen. Huolto- ja uusintamaalauksen onnistumiseen vaikuttavat maalauksen viivästyminen, pinnan puhdistaminen ennen uusintamaalausta, säälle altistuneen puupinnan pohjustus, alustan kosteus sekä käsittely-yhdistelmien soveltuvuus. Huoltomaalaus tulee ajankohtaiseksi, kun pintakäsittely ei täytä enää sille asetettuja vaatimuksia. Koko julkisivuseinän uusiminen voi tulla kyseeseen, jos pinta on joko niin huonokuntoinen että uusintamaalaus ei ole mahdollinen tai maalikalvo on niin paksu tai epätasainen että uusintamaalaus ei sen takia tule onnistumaan. Kestävyyden kannalta optimoidun puumateriaalin ja suojauksen valinnan periaatteet on esitetty kuvassa 3. Keskeiset puutuotteiden kestävyyteen vaikuttavat tekijät ovat: Kokonaisuuden hallinta Puumateriaalin ja raaka-aineen valinta (kemiallinen koostumus). Hometta, sinistymää ja lahoa kestävien aihioiden valinta kemiallisen koostumuksen pohjalta tehty valintamenettely, lähinnä männyn sydänpuu. Pieni veden läpäisevyys riittää lievemmissä rasitusoloissa (kuusen sydänpuu) Kuivaus (kaatoaika vaikuttaa lähinnä tuotantoprosessin nopeuteen kesäkaato!) Varastointi (suojaus niin että likaa ja kosteutta ei pääse kertymään) Jatkokäsittely ja työstö (alennetaan pinnan herkkyyttä säälle ja homeen kasvulle) Pintakäsittely- ja muut suojauskäsittelyt (yhteisvaikutus puumateriaalin kanssa). Suojaus hometta ja sinistymää vastaan edellyttää tehokasta pintakäsittelyä. Pintakäsittelyllä voidaan lisätä tuotteen kestävyyttä myös lahoa vastaan, lähinnä käyttöluokan 3 tuotteissa: pintakäsittely lisää männyn sydänpuun kestävyyttä lahoa vastaan. Säärasitus ja aika vaikuttavat pintakäsittelyn tehoon Tuotteiden suojaus valmistuksesta käyttötilanteeseen Tuotteisiin liittyvien kriittisten yksityiskohtien hoito (mm. kiinnitys, läpivientien ja reunojen/poikkipintojen suojaus) Suunnittelu ja toteutus: rakenteiden, ympäristörasitusten merkitys Käytön aikaiset toimenpiteet: huolto ja ylläpito ovat tuotteiden käytön kannalta merkittävimmät toimenpiteet. Katettu Coveredtila Attic Ullakko UC 2 Uncovered Kattamaton rakenne Environmental Ympäristötekijät factors: Clima, Ilmasto, Geography, Sijainti, terrain Maasto, Oliot Balcony Parveke UC 3.2 3.1 Cladding Julkisivu UC 3.1 Balcony Parveke UC 3.2 Structural Rakenne: factors: Design, Sunnittelu, Work Toteutus execution Terrace Terassi UC 3.2 3.1 Cladding Julkisivu UC 3.2 Using Käyttö: factors: Exposure, Altistus, Huolto Maintenance Terrace Terassi UC 3.2-3.3 4.1 Fence Aita UC 3.3 3.2-4.1 Terassi / Laituri UC 3.2-4.2 Maa- ja vesirakenteet UC 4.1-4.2 Kuva 2. Rakenteet ja niitä vastaavia käyttöluokkia (Viitanen 2004). 433
Laatu / Toiminta Rakennuksen suorituskyky ja kestoikä Ikääntyminen / vauriot Huolto Korjaus Kunnostus Toimivuus ilman korjausta tai huoltoa Toimivuus ajan funktiona Vaihto PD 0 PD 1 PD 2 PD 3 PD 4 Kuva 3. Kaaviokuva käyttöikään vaikuttavista rasituksista, toimenpiteistä ja toimivuustasoista (Performance degree) ISO 15686-7 mukaan. Suunniteltava kohde Arvioi rasitusolot: ympäristö, rakenne Määritä käyttöluokka ja tarvittava kestävyys (EN 335-1, EN 460) Valitse puulaji (EN 350-2) Määritä puun kestävyys ja puun sopivuus käyttöoloihin On riittävä Ei ole riittävä Käytä kyllästämätöntä puuta Arvioi modifioidun puun käyttömahdollisuus Kemialliset Fysikaaliset modifioinnit modifioinnit - furfuloitu - lämpöpuu - asetyloitu - puristepuu Määrittele puun kyllästettävyys (EN 350-2) Valitse kyllästetyn puun laatuluokka (EN 351-1), NTR A, AB, B sekä kyllästetyyppi (EN 599-1 ja 2) Valitse tarvittava ja sopiva pintakäsittely-yhdistelmä Tarkista toimivuus Puutuotteen käyttö kohteessa 434 Kuva 4. Yleispiirteinen päättelyketju sopivan puutuotteen valitsemiseksi käyttöolojen vaatimusten, puun kestävyyden ja tarvittavien käsittelyjen osalta. Sovellettu standardien EN 335-2 ja EN 351 mukaan.
Kuva 5. Puutuotteiden kestoikään vaikuttavat monet tekijät (Viitanen et al. 2006). Kirjallisuutta 1. CEN 2006. EN 335. Durability of wood and wood-based products Definition of hazard classes of biological attack Part 1: General. 2. CEN 1994. EN 350-1 and 2. Durability of wood and wood based products Natural durability of solid wood Part 1: Guide to the principles of testing and classification of the natural durability of wood. Part 2:Guide to natural durability and treatability of selected wood species of importance in Europe. 3. CEN 1994. EN 460. Durability of wood and wood based products Natural durability of solid wood Guide to the durability requirements for wood to be used in hazard classes. 4. CEN 1994. EN 350-1 and 2. Durability of wood and wood based products Natural durability of solid wood Part 1: Guide to the principles of testing and classification of the natural durability of wood. Part 2:Guide to natural durability and treatability of selected wood species of importance in Europe. 5. CEN 1995. EN 351. Durability of wood and wood based products Preservative treated solid wood Part 1: Classification of preservative penetration and retention. European Committee for Standardisation 6. CEN/TS 15083-1 (2005). Durability of wood and wood-based products Determination of the natural durability of solid wood against wood-destroying fungi, test methods Part 1: Basidiomycetes. European Committee for Standardisation 7. CEN 1996. EN 599-1. Durability of wood and wood-based products - Performance of preventive wood preservatives as determined by biological tests Part 1: Specification according to hazard class. European Committee for Standardisation 8. CEN 1996. EN 113. Wood preservatives Test method for determiningthe protective effectiveness against wood destroying basidiomycetes Determination of the toxic values. 9. ISO 15686, Building and construction assets Service life planning. Parts 1 10. 10. RT 21-10688. Kyllästetty puutavara. 2002. 11. Vesikari, Erkki; Rautiainen, Liisa; Häkkä-Rönnholm, Eva; Silvennoinen, Kari; Salonvaara, Mikael; Viitanen, Hannu. Julkisivujen ja katteiden käyttöiän ennakointi. Espoo, VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka, 2001. 158 s. VTT Julkaisuja Publikationer; 850 12. Viitanen, H. Resistance, durability, damage and service life. Cost E 37 (2004) 12 p 13. Viitanen H, Metsä-Kortelainen, S, Saranpää P, Laakso, T, Iitti H, Löija M, Paajanen L, Harju A, Venalainen M (2006). Service life and biological durability of wooden products, Optikesto. VTT Symposium on Applied Materials and Structures. Otaniemi, Dipoli, June 8, 2006. 435